第三章 植物器官和组织培养
植物器官培养（ Organ culture ）是指对 植物某一器官的全部或部分或器官原基 进行离体培养的技术。
组织培养（ Tissue culture ）是指对植物 愈伤组织等进行离体培养的技术。
植物器官和组织培养的基本程序
植物营养器官培养
植物繁殖器官培养
植物组织培养
快繁可取数毫米大小，脱毒培养取小于 1mm 茎尖。
植物茎尖培养
植物茎尖培养
茎尖离体培养可能出现的培养反应：
生长太慢 生长过旺，愈伤增多 生长正常
思考题
• 植物器官和组织培养的基本程序是什么？如何获
得无菌培养材料？
• 离体茎尖经培养后将会出现怎样的培养反应？
谢
谢 !
清洗外植体
二、初代培养物的建立
（一）无菌环境 （二）规范操作 （三）条件合适
三、形态发生和植株再生
体胚途径 外植体
愈伤组织 器官途径 单极器官 先根后茎 具根茎的两极器官 先茎后根 植株 植株
植株
ห้องสมุดไป่ตู้植株
形态发生
⑴不定芽途径 ◆生长在老根、茎或叶上的芽称为不定芽 ◆途径：
外植体 芽
如矮牵牛、福禄考、悬钩子等。
◆ 外植体的消毒：
自然条件下生长的根要解决消毒问题非常
困难，常用无菌苗的根作为培养材料。
◆ 培养基 离体根培养多用无机离子浓度低的White培 养基，MS、B5等也可采用，但必须将其浓度 稀释到2/3或1/2。
◆激素的影响
◆生长素对根离体培养三种反应：
（1）生长素促进离体根生长(如玉米、小麦等)； （2）离体根生长依赖于生长素的作用(如黑麦)； （3）生长素抑制离体根的生长（樱桃、番茄）。
第一节 植物器官和组织培养的基本程序
一、无菌外植体的获得 二、初代培养物的建立
三、形态发生和植株再生
四、培养产物的观察记载
五、诱导生根和再生植株移栽
一、无菌外植体的获得
• 1、外植体的选择与消毒 ⑴ 外植体的选择 ◆取材部位 ◆外植体的生理状态
◆植物种类和基因型
⑵外植体的消毒
主要过程：
选用灭菌剂对 外植体灭菌 无菌水冲 洗3-5次
光照下培养，35天后叶直接分化出丛生芽。
小丛生芽转接于1/2 MS +0.2 mg/L IBA培养基
上，10天后，根分化，15天后即可移栽。主茎叶
明显增大。
非洲紫罗兰
二、植物根段培养
植物根段培养是指以植物的根切段为外植 体进行离体培养，再生完整植株的过程。
大蒜根尖培养及植株再生
1、根培养意义
1、外植体 包括叶原基、叶柄、叶鞘、叶片、子叶等。
叶片离体培养过程
烟草叶离体培养
2、叶片组织培养的方法 ⑴叶分离与消毒
选取植株顶端未充分展开的幼嫩叶片 —— 流水 冲洗——蘸有少量75%酒精的纱布擦拭叶片两面 — —放入0.1%升汞溶液中消毒5-8min——无菌水冲洗 3-4 次 —— 消毒后叶片转入到铺有滤纸的无菌培养 皿内——解剖刀切成 0.5cm×0.5cm左右的小块 —— 上表皮朝上接在固体培养基上培养。
⑴生长素
适量生长素有利于芽的生长
带芽的茎段一般不需要外源生长素
不带芽的茎段需要外源生长素
4、激素对茎段培养的影响
⑵细胞分裂素
细胞分裂素对芽的生长是必需的
细胞分裂素和生长素的配比是关键
6-BA是促进茎增殖最有效的细胞分裂素。
⑶赤霉素
外源GA对部分植物芽的伸长有效，浓度小于1㎎/L
⑵培养基 常用 MS 、 B5 、 White 、 N6 等培养基， 3% 糖，培 养基中添加椰乳等有机添加物，有利于叶组织培养 形态发生。
3、影响叶肉组织培养的因素
⑴基因型 不同植物种类、同一物种的不同品种间在叶培养 特性上有一定的差异。厚叶莲花掌较难，杏较难。 ⑵ 细胞分裂素与生长素的组合 细胞分裂素与生长素配合使用，诱导芽分化效果 好于单独使用细胞分裂素。
⑶供试植株的发育时间和叶龄 发育早期的幼嫩叶片较成熟叶片分化能力高。
⑷ 叶脉
叶脉、叶柄分化能力较强。
⑸ 极性
叶背面朝上放置就不生长。
⑹损伤
损伤后刺激诱导愈伤组织生长和器官发生。
举例：非洲紫罗兰嫩叶离体培养
叶片诱导丛生芽生根培养移栽。 非洲紫罗兰嫩叶， 70 ％酒精蘸一下， 0.1 ％升 汞消毒5-8 min，无菌水冲洗数次，切成0.5-1 cm 的小块接种于MS +1 mg/L 6-BA +0.1 mg/L NAA
四、培养产物的观察记载
（一）愈伤组织 诱导率=产生愈伤的外植体数/
外植体总数
（二）胚状体 诱导率的计算
（三）芽
（四）根
芽分化率的计算
发根率=发根芽数/培养芽数
五、诱导生根和再生植株移栽
1、诱导生根 ①易诱导生根植物 ◆对基本培养基种类要求不严，如MS、B5、 White等培养基，都可用于诱导生根，但盐浓度
◆激动素 增加根分生组织活性，抗老化。 ◆赤霉素 能明显影响侧根的发生与生长， 加速根分生组织老化。
三、植物茎培养
• 植物茎的培养是指对带有定芽或不定芽的 外植体进行离体培养，再生完整植株的过 程。 • 茎的培养是植物离体快繁的主要途径。
1、类型
茎尖培养：10-100m的茎尖分生组织
茎段培养： 带有腋 (侧)芽或叶柄、长几厘米
不定芽培养时，一般采用芽丛进行繁殖，如非洲菊、
草莓等。
⑵腋芽增殖（侧芽增殖）途径
茎尖 分 化 腋芽 侧芽 继代 增殖 试管苗
⑶原球茎途径
Eg：兰花组培快繁 继代 培养 增 丛生原球茎 试管苗 殖
茎尖
分 化 原球茎
⑷胚状体途径 指由培养细胞诱导分化出具胚芽、胚根、胚轴的胚状 结构，进而长成完整植株。
分简单，不需生长调节剂；未成熟种子萌发培养则需
要添加一定的营养成分和生长调节剂。
第四节 植物组织培养
一、植物分生组织培养 定义：是指对植物分生组织进行离体培养的技 术，包括植物根尖、茎尖等顶端分生组织和形 成层组织的培养。 其中茎尖培养广泛应用于植物再生和脱病毒研
究。
二、植物茎尖培养
茎尖培养（shoot tip culture）指对植物顶端的原 分生组织和衍生分生组织的培养。 茎尖培养的成活率与茎尖大小呈正相关。 茎尖培养广泛应用于种苗快繁、脱毒苗生产及品 种改良和基础理论研究。
◆研究根系生理代谢的最优良试验体系。
◆研究器官分化、形态建成的良好体系。 ◆建立快速生长的根无性系，对药物生产有重要 意义。
◆对根细胞培养物进行诱变处理，可筛选突变体，
用于育种实践。
2、离体根的培养方法
种子表面消毒——无菌条件下萌发 ——根 伸长后切取 1.0cm 长的根尖 —— 接种于培养 基 —— 侧根生长 —— 切取侧根的根尖扩大培 养——获离体根无性系
举例：影响月季茎段增殖培养因素
1．腋芽在茎段上的位置。每段的一个腋芽培养 在无激素的基本培养基上， 23 天后，接近枝条 最顶端的和紧挨着枝条基部的芽发育最慢，而 枝条中部的芽发育最快。
2．去茎顶端的作用。继代培养接种时切去嫩茎 的顶芽后，再转接于新鲜培养基上培养，促进 嫩茎增殖。
3．嫩茎长度对形成多芽苗的影响。茎段为1-10 mm长短时，对形成多芽苗最有效，而且每个茎 段的侧枝数也较多，若切割过短(小于1mm)或过 长(11-15mm)都对茎增殖不利。
的茎节段进行离体培养
植物茎培养
2、意义
无性系快速繁殖； 培养无病毒苗，品种改良； 理论基础研究。
3、茎段培养
将经过表面消毒的茎段在无菌条件下，切成 几厘米长带节的节段，接种在固体培养基上。 经过培养后，在茎段可直接发生不定芽，或先 诱导形成愈伤组织，再脱分化形成再生苗。
4、激素对茎段培养的影响
蔷薇科果树如苹果、梨等，在生根培养基中加
入适量根皮苷或根皮酚（间苯三酚 PG），促进根 形成，浓度约150 mg/L。
第二节 植物营养器官培养
叶培养 茎段培养 根段培养
一、叶培养
• 植物叶培养是指以离体的叶器官为外植体进 行培养，再生植株的过程。 • 植物叶培养常用于研究叶形态发生以及光合 作用、叶绿素形成、遗传转化研究。 • 培养过程主要包括：愈伤组织诱导；不定芽 分化；无菌苗增殖及生根等。
第三节 植物繁殖器官培养
一、植物花器官培养 ( 主要见胚胎培养 和花药培养) 二、植物幼果培养(了解)
三、植物种子培养：
定义：是指对受精后发育不全的未成熟种子和发 育完全的成熟种子进行离体培养的技术。 用途：打破种子休眠，缩短生活周期；挽救远缘
杂种，提高杂种萌发率等。
对培养的要求：成熟种子萌发培养所用培养基成
要适当加以稀释。
◆适当加大生长素浓度，不用或少用细胞分
裂素。
◆蔗糖浓度降低到 1.0-1.5%，增强植株自养
能力。 ◆ 培养基不宜过硬以免影响生根，可加入 1%活性炭。 ◆光强增加到 3000-10000 lux ，光周期可用 24小时或16小时光照，提高植株光合能力。
②较难诱导生根的植物
◆方法： 高浓度生长素（100mg/L） 的无菌水中几小时到1天 无菌水洗净生长素 无根苗 浸泡 接种生根培养基